第10部分
海龜洄遊之謎
海龜是一種大型的海洋爬行動物。遠在2億多年前,海龜的祖先就出現在地球上,和當時不可一世的恐龍一同經曆了一個繁衍昌盛的時期。後來,地球幾經滄桑之變,恐龍相繼滅絕,海龜卻憑借它那堅硬的甲殼和頑強的生命力保存了下來,成為今天珍貴的海洋動物。
海龜和陸地上的烏龜本是一家,最早也是生活在陸地上,後來才遷到大海裏生活。下海以後,海龜的身體結構逐漸起了變化,腳變成鰭狀,四肢像船槳,在海中遊泳的速度很快,達32千米每小時;可下潛到水下20~30米,甚至可潛到50米深處。海龜用肺呼吸,因此每下潛十來分鍾就要到海麵換一次氣。海龜的頸比較短,也不能像陸生龜那樣把脖頸縮進龜殼裏麵去。海龜眼窩後麵有一種腺體,能把體內較多的鹽分排出。
海龜生活在熱帶、亞熱帶海洋裏,以魚、蝦、蟹、貝、海藻為食。海龜雖然生活在海洋中,但仍保持著祖先傳下來的在陸地上產卵孵化的習性。每年到了生殖季節,海龜漂洋過海,洄遊數千千米,回到它們出生的故土。雌海龜爬到岸上,用後肢在沙灘上挖一個坑,把卵產到坑裏。卵為白色,圓形,比乒乓球稍大一點。卵殼堅韌有彈性,不易破碎。海龜每次產卵50~200枚。產完卵,用後肢撥沙把卵埋住,把坑填平,然後回到海中。埋在沙坑裏的卵借助太陽光的熱量進行孵化,大約經過40~70天,小海龜破殼而出,拚命地鑽出沙坑,朝著大海急急忙忙地爬去。小海龜在海洋裏發育成長,到性成熟以後,又會循著一定的路線千裏迢迢地返回故鄉,產孵繁殖。
在茫茫大海中,海龜能夠準確地返回故鄉,它們是怎樣導航的呢?
為了回答這個問題,科學家們進行了長期研究。有些科學家從候鳥和魚類洄遊中獲得啟迪,認為海龜是利用不分晝夜始終保持恒定的地球磁場進行導航。他們為此製作了一些裝置,用小海龜進行感知地磁能力的實驗。
有些科學家認為,海龜是利用星空導航來識別回老家的道路的。他們在海龜身上裝了發報機和天線,利用遙控技術進行研究。
還有一些科學家認為,海龜對極稀薄的有機化合物的氣味特別敏感,它們的老家(如某個小海島)也確實有一種與別處不同的氣味。小海龜奔入海洋的時候,已經記住了小海島的氣味,它們就是靠氣味來辨認方向,返回故鄉的,他們也為此用綠海龜進行了試驗。
但是,迄今為止,海龜這種有規律地定向遊動的機製,仍然是一個沒有解開的謎。海洋生物學家們仍在滿懷信心地進行試驗,以徹底地揭示這個自然之謎。到那時,人們將可以采取措施,把海龜引導到自然保護區的海灘上去產卵繁殖,那將是拯救海龜這種瀕臨滅絕物種的新方法。烏賊發光之謎
黑沉沉的夜,千百萬隻閃著光的“生物火箭”在海麵上掠過,像一片磷火,飄蕩閃爍。這是深海烏賊借著夜色浮上了海麵。有幸得以目睹這種烏賊發光景象的科學家們,無一不用讚歎的口氣來描繪這一海上奇觀。
1834年,法國博物學家韋拉尼首先發現了深海烏賊身上有200個發光點,其中有的較大的發光點直徑達到75毫米,真像一個個小探照燈。這些奇異的發光點放出華美的光彩,使人們驚歎不已。
1954年,法國潛水專家庫斯托乘深潛器潛入2100米的海洋深處,他從觀察窗裏看到了深海烏賊發射“焰火”的情景。一隻長約45厘米的深海烏賊噴射出一滴滴明亮閃光的液體,水中頓時出現了一串串燦爛的藍綠色光點,閃爍的光點慢慢散開,變成一片發光的火焰,在黑暗的深海裏輝耀了好幾分鍾。
深海烏賊的長臂上長著一些較大的發光點。這些發光點在體前搖晃著,好像一盞盞燈籠。這種發光器官的工作效率極高,發出的光有80%~90%是由短波光組成,熱射線隻占百分之幾。而我們日常用的電燈光源——白熾燈隻能把能量的4%轉變為光,其餘都變成熱能而浪費掉了;霓虹燈的效率稍高,但也隻有10%的能量轉化為光。比較起來,深海烏賊的光源實在是一種高效率的冷光源,它將啟示人類,去尋找和創造更為理想的光源。
美國生物學家卡爾·秦教授研究過一種外號叫“怪燈”的深海烏賊,它是從南大西洋1200米深處捉來的。這隻深海烏賊身上共有24個較大的發光器官:兩隻長臂上各有兩個,兩眼下麵各有5個,還有10個對稱地排列在身體的下邊。秦教授說:“其他深海動物顯出的一切奇異色彩,都遠遠比不上深海烏賊的這些發光器官的顏色。你看,它的頭部五光十色,仿佛戴了頂寶石鑲成的王冠,眼睛周圍發出紺青色的光,身體兩邊閃耀著珍珠的清輝,肚子下麵放出紅寶石的光華,背上呈現雪白瑩亮的光澤。深海烏賊的發光體真是一種奇跡!”
深海烏賊的發光機製極為複雜,生物學家們認為,這是由一種特殊的發光細菌引起的。深海烏賊卵在發育階段受到祖傳下來的發光細菌的感染,發光細菌和深海烏賊一起生長。這樣世代相傳,發光細菌也得到永生,它們沿著微細管進入具有氧氣等優越條件的發光器中放出光焰。如果含發光細菌的黏液被噴到海水中,遇氧發生化學反應,也會產生絢麗的光彩。
深海烏賊為什麼要發光呢?也許是用來嚇唬天敵的,也許是為了吸引異性或糾合同類,或是獵取食物時用來照明的。這仍是令海洋生物學家們惑然不解的自然之謎。海鳥導航之謎
飛機在無垠的天空中飛行,沒有導航儀器是不可想象的事。幾十年來,有大量飛機因導航儀器失靈而遇難,許多飛行人員和旅客為此而喪生。為了解決飛機導航問題,減少空難事故,世界各國不惜耗費巨資來研製各種精密儀器。然而,在海洋上定期遷徙的海鳥,卻天生具備準確導航的本領,它們長途飛行千萬裏,總能夠準確無誤地到達目的地。像北極燕鷗,每隔兩年就要進行一次從北極到南極的長途飛行,若沒有高超的導航本領,是無法飛越這漫長的旅途的。那麼,這些海鳥在無邊無際的大海上空飛行,是靠什麼來導航的呢?
這是一個還沒有完全揭開的自然之謎。人們為此進行了長期的觀察和研究。有人將出生在英國斯克科爾姆島的曼克斯海鷗分別送到歐洲大陸各個地方釋放,結果發現,當天氣晴朗的時候,這些被釋放的海鷗都不約而同地朝著它們的出生地飛去。
有一隻海鷗是由水路經大西洋,過直布羅陀海峽,再經地中海送往意大利的威尼斯,然後再釋放的,可這隻海鷗竟沒有從原路返回,而是選擇了一條近得多的陸路直飛斯克科爾姆島。它飛越阿爾卑斯山,橫穿法國和英吉利海峽,行程1700多千米,曆時10天,順利地回到了自己的出生地。還有人將一些信天翁從它們的棲居地帶往遙遠的他鄉,這些信天翁一旦獲釋,便以驚人的速度返回故鄉,絕不會找不到返鄉之路,其中有一隻信天翁隻用了10天時間就飛完了5800多千米的路程,準確快捷地回到家。
有些海鳥在旅途中是晝夜兼程。人們在這些海鳥身上係上小燈泡,以觀察它們在夜間飛行的情況,結果發現,在月朗星稀的夜裏,它們總是毫不猶豫地直接朝著故鄉的方向飛去;而當天空陰雲密布的時候,情況就不同了,許多海鳥顯得惶惑不安,不知所向,毫無目的地盤旋和起降,直到天氣晴朗,才又堅定地朝故鄉飛去。根據這些現象,人們開始猜測,海鳥很有可能是依靠星象來導航的。
為了證實這一點,科學家們設計了一個可以由人工控製的人造“星空”,將捕到的海鳥置於其中。果然,海鳥就像在自然環境裏一樣,準確地調整了自己的飛行方向。尤其當“星空”出現與其出生地相應的景象時,它們更顯得異常興奮,表現出躍躍欲飛的架勢。這個試驗證實了海鳥是根據星象來進行定位和導向的推測。